水輪機的故障及處理

一(yi)、機組(zu)過速

機(ji)(ji)(ji)組(zu)帶負(fu)荷運行中(zhong)突(tu)然甩負(fu)荷時(shi)，由于(yu)導葉不能瞬時(shi)關閉，在導葉關閉的過(guo)程中(zhong)水輪機(ji)(ji)(ji)的轉(zhuan)(zhuan)速(su)就可能增高20%~40%，甚至更高。當(dang)機(ji)(ji)(ji)組(zu)轉(zhuan)(zhuan)速(su)升高至某一(yi)定值（其整定值由機(ji)(ji)(ji)組(zu)的轉(zhuan)(zhuan)動(dong)慣量而定，一(yi)般整定為(wei)140%額定轉(zhuan)(zhuan)速(su)）以(yi)上，則機(ji)(ji)(ji)組(zu)出(chu)現過(guo)速(su)事故(gu)。由于(yu)轉(zhuan)(zhuan)速(su)的升高，機(ji)(ji)(ji)組(zu)轉(zhuan)(zhuan)動(dong)部(bu)分離心力急(ji)劇增大(da)，引起機(ji)(ji)(ji)組(zu)擺度(du)與振動(dong)顯著增大(da)，甚至造成轉(zhuan)(zhuan)動(dong)部(bu)分與固(gu)定部(bu)分的碰撞。所以(yi)應防止機(ji)(ji)(ji)組(zu)過(guo)速(su)。

為了防止(zhi)機組發生過速事(shi)故，目前多(duo)數電(dian)站是設置過速限(xian)制(zhi)器、事(shi)故電(dian)磁閥或事(shi)故油泵，并裝設水輪機主閥或快速閘門。這(zhe)些裝置都通過機組事(shi)故保護(hu)回路自動控制(zhi)。

①②③機組(zu)發生過速時的現象有(you)

機組(zu)噪音明顯增(zeng)大(da)。

發電(dian)機的負荷表(biao)指(zhi)示為零(ling)，電(dian)壓表(biao)指(zhi)示升高（過電(dian)壓保護可能(neng)動作）。

“水力機(ji)械事故(gu)”光字牌亮，過速(su)保護動作，出現(xian)事故(gu)停機(ji)現(xian)象。

過速(su)限制(zhi)器動作(zuo)，水輪機主閥（或快速(su)閘門）全開(kai)位置紅燈熄滅（即正在關閉過程）。若過速(su)保護采(cai)用事故(gu)油(you)泵(beng)，則事故(gu)油(you)泵(beng)起(qi)動泵(beng)油(you)，關閉導水葉。

②機組過速時(shi)的處理

通(tong)過現象(xiang)判明機(ji)組(zu)已(yi)過速(su)時，應(ying)監(jian)視過速(su)保護(hu)裝置能否正(zheng)常動作，若過速(su)保護(hu)拒動或動作不正(zheng)常，應(ying)手動緊急(ji)停機(ji)，同時關閉水輪機(ji)主閥(fa)（或快速(su)閘門）。

若在緊急停(ting)機(ji)過(guo)(guo)(guo)程中(zhong)，因剪斷(duan)銷剪斷(duan)或(huo)主(zhu)配(pei)壓閥卡住(zhu)等引(yin)起機(ji)組(zu)過(guo)(guo)(guo)速，此時即使(shi)轉速尚(shang)未達到過(guo)(guo)(guo)速保護(hu)(hu)動作(zuo)(zuo)的(de)整定值(zhi)，都應手(shou)動操作(zuo)(zuo)過(guo)(guo)(guo)速保護(hu)(hu)裝(zhuang)置，使(shi)導(dao)水(shui)葉及主(zhu)閥迅速關閉(bi)。對于(yu)沒有(you)設置水(shui)輪機(ji)主(zhu)閥的(de)機(ji)組(zu)，則應盡快(kuai)關閉(bi)機(ji)組(zu)前的(de)進水(shui)口閘門(men)。

二、機組(zu)的軸承(cheng)事故

①巴氏合金軸承(cheng)的溫度升高

 一般機(ji)組的推力、上導、下導等軸(zhou)承和水輪機(ji)導軸(zhou)承都(dou)采用(yong)巴氏合金軸(zhou)承，故利用(yong)稀油進行潤(run)滑和冷卻。當它們中(zhong)的任一軸(zhou)承溫(wen)(wen)度升高至事(shi)故溫(wen)(wen)度時，則(ze)軸(zhou)承溫(wen)(wen)度過高事(shi)故保(bao)護動(dong)作，進行緊急停機(ji)，以免燒壞(huai)軸(zhou)瓦。

當軸承(cheng)溫(wen)度(du)高(gao)(gao)于整定值時，機旁盤(pan)“水力(li)機械事故(gu)”光字(zi)牌亮，軸承(cheng)溫(wen)度(du)過(guo)高(gao)(gao)信號(hao)(hao)繼電器掉牌，事故(gu)軸承(cheng)的膨脹(zhang)型溫(wen)度(du)計的黑針與紅針重合或(huo)超(chao)過(guo)紅針。在此以前(qian)，可(ke)能(neng)(neng)已出(chu)現過(guo)軸承(cheng)溫(wen)度(du)升高(gao)(gao)的故(gu)障信號(hao)(hao)；或(huo)者(zhe)可(ke)能(neng)(neng)出(chu)現過(guo)冷卻水中斷及冷卻水壓力(li)降(jiang)(jiang)低(di)、軸承(cheng)油位降(jiang)(jiang)低(di)等信號(hao)(hao)。

當發生以(yi)上(shang)現象(xiang)時(shi)，首先應對測(ce)量儀(yi)表的(de)指示(shi)進(jin)行校核與分析。例如(ru)將膨(peng)脹型溫度(du)計與電阻型溫度(du)計兩者(zhe)的(de)讀數進(jin)行核對，將軸(zhou)承溫度(du)與軸(zhou)承油(you)溫進(jin)行比較鑒別。并察看軸(zhou)承油(you)面和冷卻(que)水。若證(zheng)明軸(zhou)承溫度(du)并未升高，確(que)屬保護誤動作(zuo)，則(ze)可復歸事故停機回路，啟動機組空轉(zhuan)，待進(jin)一步(bu)檢查落實(shi)無問題后，便可并網(wang)發電。當確(que)認(ren)軸(zhou)承溫度(du)過(guo)高時(shi)，就必須查明實(shi)際原因，進(jin)行正確(que)處理。

有許多因素可以導致巴氏合金軸承溫度升高，一般常見的原因及處理辦法(fa)如下：

潤(run)滑油(you)(you)減少：由于(yu)軸承油(you)(you)槽密(mi)封不(bu)(bu)良(liang)(liang)，或排油(you)(you)閥門關閉(bi)不(bu)(bu)嚴密(mi)，造(zao)成大量漏油(you)(you)或甩油(you)(you)，潤(run)滑油(you)(you)因減少而無法形成良(liang)(liang)好的油(you)(you)膜，致使軸承溫度升高，此(ci)時應(ying)視具體情況，對密(mi)封不(bu)(bu)良(liang)(liang)處進行處理，并對軸承補(bu)注潤(run)滑油(you)(you)。

油(you)變(bian)質(zhi)：軸(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)內的潤(run)滑油(you)因使(shi)(shi)用時(shi)(shi)間較長(chang)，或(huo)油(you)中有水(shui)份或(huo)其(qi)它酸性雜性，使(shi)(shi)油(you)質(zhi)劣化，影(ying)響潤(run)滑性能，這時(shi)(shi)應更換(huan)新油(you)。尤(you)其(qi)當(dang)軸(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)內大量(liang)進水(shui)（例如冷(leng)(leng)卻器漏水(shui)等）時(shi)(shi)，使(shi)(shi)潤(run)滑及冷(leng)(leng)卻的介質(zhi)改變(bian)，直(zhi)接影(ying)響軸(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)的潤(run)滑條(tiao)件，會很快導致軸(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)燒毀，這時(shi)(shi)應立(li)即(ji)停機處理滲水(shui)或(huo)漏水(shui)部位，并更換(huan)軸(zhou)承(cheng)(cheng)(cheng)油(you)槽內的油(you)。

冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)水(shui)(shui)(shui)中斷或(huo)(huo)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)水(shui)(shui)(shui)壓降(jiang)低：冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)水(shui)(shui)(shui)管(guan)堵(du)塞、閥門的閥瓣損壞、管(guan)道(dao)內進入(ru)空氣等都會影響(xiang)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)器的過流量(liang)，使冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)器不能正常發揮作用(yong)，引起軸承油溫升(sheng)高，這時應立即(ji)投(tou)入(ru)機組備用(yong)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)水(shui)(shui)(shui)，或(huo)(huo)將管(guan)道(dao)排(pai)氣。若是冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)水(shui)(shui)(shui)壓過低，應設法(fa)加大(da)冷(leng)(leng)(leng)(leng)(leng)卻(que)(que)水(shui)(shui)(shui)量(liang)，使軸承溫度下(xia)降(jiang)到正常值。

主軸(zhou)(zhou)(zhou)承擺度(du)增(zeng)大：當主軸(zhou)(zhou)(zhou)擺度(du)增(zeng)大時，軸(zhou)(zhou)(zhou)與(yu)軸(zhou)(zhou)(zhou)瓦(wa)間的(de)磨擦力增(zeng)加(jia)，發熱量增(zeng)大，致使(shi)潤滑條件變(bian)壞(huai)，不能(neng)形(xing)成良好的(de)油膜，這時應設法減小(xiao)機組(zu)擺度(du)。例(li)如改變(bian)機組(zu)有功及無功負荷(he)，使(shi)機組(zu)在振動較(jiao)小(xiao)的(de)負荷(he)區域內運行，或者停機檢查各導(dao)軸(zhou)(zhou)(zhou)承間隙(xi)有否大的(de)變(bian)化，檢查各導(dao)軸(zhou)(zhou)(zhou)瓦(wa)的(de)推(tui)力螺栓有無松動。

②水導軸承的潤滑水中斷

橡膠瓦水導(dao)軸(zhou)承系用水進行潤滑，這類軸(zhou)承俗(su)稱水軸(zhou)承。當水軸(zhou)承潤滑水中斷時(shi)，其現象與上述油軸(zhou)承相似，只是(shi)多顯(xian)示一(yi)個“軸(zhou)承潤滑水中斷”信號。

（1）潤(run)(run)滑(hua)水(shui)(shui)(shui)中斷(duan)(duan)的(de)原(yuan)因(yin)與后(hou)果：由(you)于水(shui)(shui)(shui)質不潔或(huo)有雜物(wu)，致使(shi)取(qu)水(shui)(shui)(shui)濾(lv)網或(huo)過濾(lv)器堵塞，造(zao)成水(shui)(shui)(shui)壓降低；或(huo)自動供(gong)(gong)水(shui)(shui)(shui)閥門(men)因(yin)某種原(yuan)因(yin)誤(wu)關(guan)；當用水(shui)(shui)(shui)泵供(gong)(gong)水(shui)(shui)(shui)時，由(you)于機械(xie)或(huo)電氣原(yuan)因(yin)造(zao)成水(shui)(shui)(shui)泵供(gong)(gong)水(shui)(shui)(shui)中斷(duan)(duan)。這(zhe)些(xie)都會(hui)(hui)引起(qi)潤(run)(run)滑(hua)水(shui)(shui)(shui)中斷(duan)(duan)事(shi)故。當潤(run)(run)滑(hua)水(shui)(shui)(shui)中斷(duan)(duan)或(huo)水(shui)(shui)(shui)量減少時，會(hui)(hui)使(shi)軸領與軸瓦間潤(run)(run)滑(hua)、冷卻條件(jian)變壞，甚至發生(sheng)干磨擦，導致軸承(cheng)燒毀，此(ci)時水(shui)(shui)(shui)輪機失(shi)去了徑向支(zhi)承(cheng)，造(zao)成振動和擺度急劇(ju)增大，有時會(hui)(hui)發生(sheng)竄水(shui)(shui)(shui)現象(xiang)，從而影響機組(zu)的(de)正常運行。

（2）處理(li)方(fang)法：一(yi)般采取以下措(cuo)施

當(dang)潤滑水(shui)(shui)中斷(duan)或(huo)水(shui)(shui)壓降低(di)時，首先應投入(ru)備用水(shui)(shui)源，然后(hou)清掃取水(shui)(shui)濾網(wang)及過濾器，或(huo)查(cha)找潤滑水(shui)(shui)自動供(gong)水(shui)(shui)閥(fa)誤關閉的(de)原因，處理完成后(hou)仍恢復(fu)原供(gong)水(shui)(shui)系統的(de)正(zheng)常供(gong)水(shui)(shui)。

若(ruo)軸承采用水(shui)(shui)泵供水(shui)(shui)時(shi)，當出現水(shui)(shui)泵停止供水(shui)(shui)或其出口水(shui)(shui)壓下降(jiang)而造成(cheng)潤(run)滑水(shui)(shui)中(zhong)斷，應首先起(qi)動備用水(shui)(shui)泵供水(shui)(shui)，然(ran)后再查明水(shui)(shui)泵停止供水(shui)(shui)或其出口水(shui)(shui)壓下降(jiang)的(de)原因，并做相(xiang)應處理；

當無法立(li)(li)即恢復供水時，為了(le)不致造成事故擴大(da)，應立(li)(li)即停機。

水輪機(ji)的檢驗

(1)檢(jian)驗(yan)標(biao)準(zhun)(zhun)：出口發電(dian)設(she)備(bei)中的(de)(de)水輪機及其零部件是在(zai)出廠(chang)檢(jian)驗(yan)合格的(de)(de)基礎上進行法定(ding)檢(jian)驗(yan)的(de)(de)。檢(jian)驗(yan)依(yi)據(ju)的(de)(de)標(biao)準(zhun)(zhun)主(zhu)要有(you)：JB626《水輪機基本技(ji)(ji)術(shu)條件》；JB3161-82《水輪機模(mo)型(xing)試(shi)驗(yan)規程》及有(you)關的(de)(de)材(cai)料，材(cai)料試(shi)驗(yan)，主(zhu)要零部件等標(biao)準(zhun)(zhun)。合同規定(ding)的(de)(de)國外檢(jian)驗(yan)標(biao)準(zhun)(zhun)或技(ji)(ji)術(shu)協議中規定(ding)的(de)(de)參數和經濟、技(ji)(ji)術(shu)指(zhi)標(biao)也是出口檢(jian)驗(yan)的(de)(de)依(yi)據(ju)。

(2)檢驗項(xiang)目：水輪機檢驗項(xiang)目是依據合同、技術(shu)協議和(he)產品標準和(he)出口要(yao)求而確定的。檢驗內容主(zhu)要(yao)包括：資料(設計和(he)制造(zao))的審查，一(yi)般(ban)外觀(guan)檢驗；性能及經濟技術(shu)指標檢測和(he)包裝(zhuang)質量檢查等(deng)。

資(zi)料(liao)(liao)審查(cha)：主要審查(cha)設計和(he)制造的(de)依據(ju)、圖紙、產品(pin)說明書(shu)、合格證(zheng)及有關材料(liao)(liao)的(de)材質報告，性能試驗(yan)報告以及必要的(de)試驗(yan)、檢測數據(ju)；

一(yi)般外(wai)觀(guan)質(zhi)(zhi)(zhi)量檢(jian)查：根據有關標準規(gui)(gui)定(ding)，對水輪機主體及附屬裝置，零部(bu)件(jian)進(jin)行外(wai)觀(guan)質(zhi)(zhi)(zhi)量的(de)全面檢(jian)查。主要(yao)內容有：產品(pin)規(gui)(gui)格、型(xing)號、外(wai)形尺寸、銘牌(pai)等是(shi)否(fou)(fou)(fou)貨證相符(fu)。外(wai)觀(guan)質(zhi)(zhi)(zhi)量上是(shi)否(fou)(fou)(fou)有殘損(sun)、銹蝕(shi)滲漏；涂漆顏色和質(zhi)(zhi)(zhi)量是(shi)否(fou)(fou)(fou)符(fu)合出口要(yao)求；傳動部(bu)件(jian)是(shi)否(fou)(fou)(fou)轉(zhuan)動靈(ling)活、運轉(zhuan)平(ping)衡；控制(zhi)部(bu)分是(shi)否(fou)(fou)(fou)靈(ling)敏、可靠、準確；焊接(jie)件(jian)的(de)成(cheng)型(xing)質(zhi)(zhi)(zhi)量和焊縫質(zhi)(zhi)(zhi)量等；

 性能試驗：通過試驗檢查產品(pin)的技術參(can)數、性能指標和經濟指標是否達(da)到標準或合同規定。

a.主要零部件的材料(liao)性能、加(jia)工尺寸、精(jing)度(du)、裝配質量和性能；

b.水輪機及附屬管路的壓力(li)試驗；

c.轉輪(lun)密封試驗；

d.空載運行試驗；

e.水輪(lun)機第一次帶(dai)負荷試驗；

f.甩負荷試(shi)驗；

g.帶(dai)負荷72小時連續試驗；

h.調速系(xi)統及(ji)自動(dong)化裝置系(xi)統的試驗，應符合(he)其專門(men)的技術條件；

i.合同(tong)或技(ji)術協(xie)議規定(ding)的其他項目；

j.氣(qi)蝕破壞試驗(yan)；

k.水(shui)輪機(ji)的(de)效率驗(yan)(yan)收(shou)試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)，可(ke)根據合(he)同或(huo)技術協議(yi)規定，用模型或(huo)真機(ji)驗(yan)(yan)收(shou)。模型試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)的(de)方法按模型試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)規程，在(zai)能量試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)臺和汽蝕試(shi)(shi)(shi)驗(yan)(yan)臺上進行(xing)(xing)。采(cai)用真機(ji)驗(yan)(yan)收(shou)時，可(ke)在(zai)機(ji)組運行(xing)(xing)一年后(hou)進行(xing)(xing)。